Tháng 7 năm 1954, Hiệp định Giơ-ne-vơ về tái lập hoà bình ở Đông Dương được ký kết, đất nước ta bước vào một trang sử mới, miền Bắc được hoàn toàn giải phóng và bắt đầu thời kỳ quá độ lên Chủ nghĩa xã hội (CNXH). Công cuộc xây dựng và bảo vệ Tổ quốc đòi hỏi phải phát triển nhanh chóng sự nghiệp giáo dục và đào tạo, trong đó có đào tạo trình độ đại học.

Sinh viên khóa 1

Những khó khăn của Trường ĐHBK cũng là những khó khăn của Khoa Xây dựng lúc đó. Khi mới thành lập, Khoa Xây dựng chỉ có 8 cán bộ chủ chốt là các thầy giáo: Lê Tâm, Nguyễn Sanh Dạn, Nguyễn Văn Hường, Vũ Văn Tảo, Lê Đỗ Chương, Lê Thạc Cán, Nguyễn Văn Cung và  Nguyễn Đơn Giản.

 Nhà Đông Dương học xá

Chủ nhiệm khoa đầu tiên là thầy giáo Lê Tâm, Kỹ sư Cầu đường từ Pháp về nước năm 1946; Phó chủ nhiệm khoa là thầy giáo Nguyễn Sanh Dạn, Kỹ sư Công chính từ Bộ Quốc phòng về.

Địa điểm làm việc của khoa là một phần nhà D trong khu Đông Dương học xá.

Tuy ban đầu có nhiều khó khăn, nhưng chỉ sau 6 tháng kể từ ngày thành lập, đến tháng 9/1956, Khoá 1 Khoa Xây dựng với 200 trong tổng số 1095 sinh viên toàn trường đã nhập học. Ban đầu Khoa Xây dựng đào tạo 3 ngành: Xây dựng cầu đường, Xây dựng dân dụng và công nghiệp, Xây dựng thuỷ lợi  - cảng.

Năm 1961 ngành Kiến trúc được mở và tuyển sinh khoá đầu tiên.

Từ 1956 – 1966, khoa đã tuyển 10 khóa sinh viên từ Khoá 1 đến Khoá 10. Khoa đã đào tạo hoàn chỉnh 6 khóa với gần 1000 kỹ sư và tiếp tục đảm nhận đào tạo Khóa (7, 8, 9, 10) với hơn 900 sinh viên cho 8 ngành: Xây dựng Cầu, Xây dựng Đường, Xây dựng Thủy lợi, Xây dựng Cảng – Đường thủy, Xây dựng dân dụng và công nghiệp, Xây dựng đô thị, Thông gió và Cấp thoát nước.

Lớp SV khóa 7 ngành Cầu đường (Anh hùng Liệt sỹ Bùi Ngọc Dương - Dấu X)

Từ Khoá 1 đến Khóa 9, khoa tổ chức tuyển sinh ở Hà Nội; Khoá 10 tuyển sinh tại các địa phương. Thời gian đào tạo các khóa lúc đầu là 4 năm, từ Khóa 7 trở đi là 5 năm. Riêng Khoá 1, do sự đòi hỏi cấp thiết của công cuộc xây dựng đất nước nên theo thời gian học chỉ có 3 năm rưỡi.

Trong 10 năm, từ tháng 3/1956 đến tháng 8/1966, Khoa Xây dựng Trường ĐH Bách khoa đã liên tục phấn đấu và trưởng thành. Mười năm ấy không dài đối với một khoa trong một trường đại học nhưng khoa đã tích luỹ được nhiều kinh nghiệm, tiềm lực và những điều kiện cần thiết cho việc ra đời Trường Đại học Xây dựng.

Cuộc chiến tranh phá hoại của Đế quốc Mỹ đã tàn phá nặng nề các cơ sở hạ tầng, các công trình xây dựng trên toàn miền Bắc. Công cuộc xây dựng và phát triển kinh tế của miền Bắc buộc phải chuyển hướng, từ tập trung chuyển sang phân tán, từ thời bình chuyển sang thời chiến, để giảm sự thiệt hại đến mức thấp nhất.

Khoa Xây dựng sau 10 năm phấn đấu và trưởng thành đã có những tiềm lực và khả năng đáp ứng đủ các điều kiện cần thiết để tách khỏi Trường Đại học Bách khoa, thành lập Trường Đại học Xây dựng (Trường Đại học Xây dựng Hà Nội ngày nay).

Tháng 3/1966, Trường ĐHBK ra quyết định thành lập Ban Trù bị thành lập Trường Đại học Xây dựng gồm các đồng chí:

Trần Đức Trân - Uỷ viên Thường vụ Đảng uỷ trường, Trưởng ban;

Nguyễn Sanh Dạn - Chủ nhiệm Khoa Xây dựng, Phó Trưởng ban;

và 5 uỷ viên: Lê Vạn, Trần Văn Ngọc, Nguyễn Ngọc Tế, Nguyễn Phụng Võ, Nguyễn Liêm.

Ban Trù bị có nhiệm vụ giúp trường soạn thảo các văn bản trình Bộ Đại học và Trung học chuyên nghiệp và Nhà nước cho phép thành lập Trường Đại học Xây dựng.

Từ năm 1966 đến 1983, Trường Đại học Xây dựng đã di chuyển địa điểm nhiều lần từ Hà Nội sơ tán về Hà Bắc, phân tán dọc hai bên bờ sông Đuống thuộc hai huyện Quế Võ và Gia Lương. Đến năm 1970, kết thúc giai đoạn phân tán, trường di chuyển tập trung về Hương Canh (huyện Bình Xuyên, tỉnh Vĩnh Phú). Một bộ phận nhỏ còn ở lại khu Chèm (xã Tiền Phong – huyện Mê Linh – tỉnh Vĩnh Phú).

Những năm 1966-1975, nhà trường đã gắn đào tạo với phục vụ cuộc kháng chiến chống Mỹ cứu nước, chi viện cho miền Nam. Sau khi hoàn thành nhiệm vụ chiến đấu, trên 1000 sinh viên của các khoá từ 11 đến 14 đã trở lại trường tiếp tục học tập.

Thực hiện Chỉ thị 222 – TTg của Thủ tướng Chính phủ về chủ trương vừa học tập vừa phục vụ sản xuất và chiến đấu, Đảng uỷ, Ban Giám hiệu đã tổ chức 25 đoàn với trên 1000 CBGD và sinh viên đi tham gia đảm bảo giao thông, tạo nên một phong trào “Xuống đường” sôi động, ghi dấu ấn sâu sắc trong giới sinh viên của thời kỳ chống Mỹ cứu nước.
Nhiệm vụ nghiên cứu khoa học trong thời kỳ này nhằm 2 mục tiêu, gắn liền với 2 nhiệm vụ chiến lược: Phục vụ chiến đấu chống Mỹ, giải phóng miền Nam và xây dựng XHCN ở miền Bắc, chú trọng phục vụ sản xuất tại nơi sơ tán.

Hương Canh - Nơi Trường ĐHXD sơ tán (1970-1983)

Vào cuối năm 1983, Trường Đại học Xây dựng đã chuyển từ Hương Canh về Hà Nội . Năm học 1983-1984, trường tuyển sinh Khóa 28 - khóa đầu tiên tuyển sinh tại Hà Nội, sau 17 lần tuyển sinh ở các vùng sơ tán thuộc tỉnh Hà Bắc và Vĩnh Phú.
Ngày 17/4/1986, Phó Chủ tịch Hội đồng Bộ trưởng Đỗ Mười đã ký Quyết định số 100/CT phê duyệt Luận chứng kinh tế kỹ thuật Trường Đại học Xây dựng với tổng diện tích xây dựng 2 vạn m2 trên vùng đất 9 ha của phường Đồng Tâm. Công trình Trường ĐHXD do trường tự thiết kế và cùng với Bộ Xây dựng tổ chức thi công.
Cũng thời kỳ này, sự nghiệp giáo dục và đào tạo đứng trước yêu cầu phải đổi mới toàn diện, từ nội dung chương trình, phương pháp giảng dạy, học tập, tổ chức quản lý đào tạo đến xây dựng và bồi dưỡng đội ngũ cán bộ…, để đáp ứng những nhiệm vụ của ngành trong tình hình mới. 
Từ 1990, đất nước dần dần thoát ra khỏi tình trạng khủng hoảng kinh tế - xã hội và bắt đầu có chuyển biến tốt. Sự nghiệp đổi mới với những định hướng lớn trong chiến lược con người mà Đảng đề ra đã làm chuyển biến sâu sắc toàn ngành. Năm 1991, Trường Đại học Xây dựng tập trung về phường Đồng Tâm, Quận Hai Bà Trưng, thành phố Hà Nội, bắt đầu giai đoạn phát triển mới Sự đổi mới trong giáo dục đào tạo trở thành yếu tố quyết định của sự nghiệp CNH - HĐH đất nước.

“Sứ mạng của trường Đại học Xây dựng là đáp ứng tốt nhất yêu cầu ngày càng cao của xã hội về đào tạo, nghiên cứu khoa học và chuyển giao công nghệ tiên tiến, góp phần đắc lực vào sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, giữ gìn an ninh quốc phòng và phát triển toàn diện hệ thống giáo dục Đại học Việt Nam" - Thực hiện mục tiêu chiến lược trên, Nhà trường đã tăng cường quy mô đào tạo của cả hệ ĐH và SĐH, đa dạng hóa loại hình đào tạo, mở thêm ngành và chuyên ngành mới, đổi mới căn bản mục tiêu, chương trình và nội dung đào tạo, đổi mới quy trình đào tạo, phương thức quản lý đào tạo; đổi mới phương thức dạy và học….. Trường ĐHXD hiện đang đào tạo trên 15.000 SV, học viên cao học và NCS với 14 ngành (24 chuyên ngành) đại học; 7 ngành đào tạo hệ liên thông; 15 ngành đào tạo Thạc sỹ và 13 ngành đào tạo Tiến sĩ. Trong giai đoạn này, Nhà trường đã đẩy mạnh hoạt động Khoa học Công nghệ và phục vụ sản xuất, để bắt kịp với sự phát triển của khoa học kỹ thuật và nhu cầu phát triển ngành Xây dựng thời kỳ đổi mới, với nhiều thành công cũng như thách thức về công nghệ, môi trường, biến đổi khí hậu, xu thế tiết kiệm năng lượng, xây dựng công trình xanh … đòi hỏi sự nỗ lực để tiếp cận nghiên cứu rất cao của các nhà khoa học nói chung, trong đó có các nhà khoa học của ĐHXD nói riêng. 
Các thầy giáo giàu kinh nghiệm ở các bộ môn tham gia nhiều hội đồng cấp Nhà nước đánh giá luận án tiến sỹ, hội đồng thẩm định thiết kế, thẩm định dự án, nghiệm thu Nhà nước các công trình lớn trên nhiều địa bàn của cả nước. Các hoạt động đó đã quảng bá được uy tín của đội ngũ các nhà khoa học đầu đàn, nâng cao vị thế khoa học của nhà trường.
Do bám sát thực tiễn, hàng loạt đề tài đã được đánh giá xuất sắc trong lĩnh vực nghiên cứu ứng dụng. Một số công trình đạt Huy chương Vàng trong các Hội chợ Triển lãm kinh tế - kỹ thuật Việt Nam, một số công trình khác được Bộ đánh giá đạt mức “xuất sắc” cho triển khai thành dự án sản xuất thử nghiệm và được chế tạo, ứng dụng ở nhiều địa phương đạt hiệu quả kinh tế cao.
Từ 2006 đến nay, phát huy thế mạnh của các chuyên ngành trong lĩnh vực xây dựng cơ bản, Nhà trường đã mở rộng hoạt động đối ngoại trong nước trên nhiều mặt: Duy trì hoạt động của câu lạc bộ các trường đại học khối kỹ thuật phía Bắc thông qua các cuộc hội thảo với nhiều chủ đề phong phú, gắn kết các trường trong khối và góp phần quảng bá giới thiệu trường. Nhiều cán bộ khoa học của các khoa, viện trong trường: Môi trường, Cơ khí XD, Vật liệu XD, Kiến trúc – Quy hoạch, Cầu đường, Xây dựng, Công trình thuỷ, … đã tham gia các Hội đồng chuyên gia, liên kết trong đào tạo và thực hiện các đề tài NCKH, với các Bộ: Bộ Xây dựng, Bộ GD&ĐT, Bộ Tài nguyên môi trường, Bộ Kế hoạch và Đầu tư, Bộ GTVT, Tổng hội Xây dựng Việt Nam…. Công đoàn trường duy trì tốt mối liên kết truyền thống với cụm Công đoàn 5 trường đại học. Đoàn thanh niên và Hội Sinh viên trường tham gia tích cực các hoạt động trong phong trào chung của các trường đại học và của Thủ đô Hà Nội.
Về hợp tác Quốc tế: Trường đã mở rộng hợp tác quốc tế với nhiều trường đại học và các viện nghiên cứu của các nước trên thế giới: Pháp, Đức, Hà Lan, Úc, Bỉ, Nga, Trung Quốc, Nhật Bản, Thái Lan, Thụy Sỹ, Hoa Kỳ, Anh, Ý, Canada, Hàn Quốc, Singapose và EU... và các tổ chức quốc tế khác... 
Tổ chức AUF (Tổ chức hợp tác đại học Pháp ngữ) từ năm 1994 đã và đang giúp trường đạo tạo sinh viên ngành xây dựng Pháp ngữ. Đến nay là khoá 17 mỗi khoá 40SV. Từ năm học 1999 – 2000, trường đã tham gia dự án Việt – Pháp đào tạo kỹ sư chất lượng cao (PFIEV) với 40SV/ năm, từ năm học 2002 – 2003 là 90 SV/năm.  
Tháng 5 năm 1999 trên cơ sở của Ban Quan hệ quốc tế nhà trường thành lập Phòng Đối ngoại và đến tháng 6/2006 đổi tên thành Phòng Hợp tác quốc tế. Công tác đối ngoại ngày càng được coi trọng và mở rộng, đáp ứng được các mục tiêu, nhiệm vụ chính trị và nâng cao vị thế của nhà trường.
Đến nay, Trường ĐHXD đã đặt quan hệ với 40 trường đại học của hơn 30 nước và tổ chức quốc tế. Ngoài ra, còn liên kết với đại học của các nước Mỹ, Nga, Nhật… đào tạo hàng ngàn học viên học các khóa học ngắn hạn trong lĩnh vực xây dựng (quản lý dự án, phòng hỏa chống cháy...).
Trải qua hơn 60 năm đào tạo, 50 năm xây dựng và phát triển Trường Đại học Xây dựng đã trở thành một trường đại học đa ngành, một trung tâm nghiên cứu và triển khai ứng dụng các tiến bộ khoa học công nghệ. Với đội ngũ 757 cán bộ giảng dạy và tham gia giảng dạy, 164 viên chức hành chính. Cơ cấu trong CBGD có 24 GS, 102 PGS, 137 GVC, về học vị có 213 TSKH và TS, 429 thạc sỹ; đào tạo các ngành, các bậc học từ đại học đến tiến sĩ trong lĩnh vực xây dựng cơ bản. Đến nay, trường đã đào tạo cho đất nước trên 60.000 kĩ sư, kiến trúc sư, hơn 3000 thạc sĩ và tiến sĩ đồng thời thực hiện nhiều đề tài khoa học, chuyển giao công nghệ và các dự án lớn.
Các cựu sinh viên của trường nhiều người đang giữ trọng trách ở các cơ quan lãnh đạo từ Trung ương đến địa phương, ở các công ty, tổng công ty, các tập đoàn kinh tế..., nhiều người được phong tặng danh hiệu Anh hùng.
Đến nay đã có 9 nhà giáo được phong tặng danh hiệu NGND, 67 nhà giáo được phong tặng danh hiệu NGƯT; 24 nhà giáo được phòng hàm GS, 102 nhà giáo được phong hàm PGS. Với những đóng góp to lớn cho sự nghiệp xây dựng và bảo vệ Tổ quốc, Đảng, Nhà nước và Chính phủ đã trao tặng cho Trường Đại học Xây dựng nhiều phần thưởng cao quý.

Ngày 13 tháng 8 năm 2021, Thủ tướng Chính phủ đã ký Quyết định số 1396/QĐ-TTg về việc đổi tên trường Đại học Xây dựng thành Trường Đại học Xây dựng Hà Nội, có trụ sở chính tại Thành phố Hà Nội.